Подходящ енергиен микс за по-малки общности

Публикувано на: 23 януари 2020 г. / Актуализирано на: 17 август 2020 г. – Автор: Konrad Wolfenstein

Превключване към английска версия

Инструмент на Фраунхофер за общинския енергиен преход

© Fraunhofer IOSB-AST/Мартин Кеслер

Слънчева енергия, геотермална енергия или фотоволтаици – коя форма на енергийно снабдяване е най-подходяща за общността? Представителите на по-малките общини са изправени пред огромно количество информация, което често изостря съществуващата несигурност. Нов онлайн инструмент от Fraunhofer сега хвърля светлина върху този сложен пейзаж и определя индивидуално оптималния енергиен микс, включително наличните възможности за финансиране.

© Open Data Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Оформление: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Визуализирано търсене на отопление на община Ноймарк (486 жители) на мрежа 100 x 100 м. Тъмните цветове показват високо търсене на отопление. Резултатите са оценени въз основа на строителните конструкции.

Енергийният преход е пред нас. Представителите на малките общности обаче често не са сигурни как би изглеждал този преход за тях. Слънчева енергия, фотоволтаици или геотермална енергия? Какво има смисъл и до каква степен тези технологии могат да допринесат за енергийното снабдяване на общността? Ами потенциалните субсидии?

Софтуерният инструмент анализира нуждите и възможностите

Тук влиза в действие инструмент от отдела „Приложни системни технологии AST“ на Института Фраунхофер за оптоника, системни технологии и обработка на изображения IOSB, разработен от изследователи в проекта „Енергийни технологии и икономическо моделиране modTRAIL“. „Нашият софтуер позволява на кметовете на по-малки общини да се запознаят с техническите възможности в областта на енергийния преход и съответните възможности за финансиране – съобразени с тяхната конкретна община“, казва Лиан Рублак, учен във Фраунхофер IOBS-AST. „Топлинната енергия и електричеството не е задължително да се генерират изцяло от възобновяеми източници; по-скоро инструментът разчита на енергиен микс от конвенционални и възобновяеми производствени мощности.“

В четири пилотни общини в Тюрингия с по-малко от десет хиляди жители – по-специално Кала, Вертер, Ноймарк и Гроссобринген – изследователите вече тестват инструмента. За вземащите решения в тези общини процесът работи по следния начин: първо въвеждат името на своята община и след това получават подробна информация за търсенето на електроенергия и отопление в своя град. След това посочват предпочитанията си за бъдещо снабдяване с електроенергия и отопление. Кои технологии биха искали да използват и кои биха предпочели да изключат? Налични са множество опции, като слънчева и вятърна енергия, съхранение на електроенергия и топлина, кондензни котли на нефт и газ, термопомпи въздух-вода и геотермални термопомпи. Инструментът също така пита за предпочитанията по отношение на други фактори. Приоритет ли е минимизирането на емисиите на CO2 или става въпрос по-скоро за разходите за снабдяване с енергия? В резултат на това кметовете и другите вземащи решения получават информация за това как би могъл да изглежда енергиен и инсталационен микс, който да отговаря на определените цели, например, състоящ се от фотоволтаични системи, съхранение на електроенергия и топлина и комбинирани топлинни и електрически централи. Информацията включва също разходите за монтаж и експлоатация, разходите за снабдяване с енергия, количеството емисии на CO2 и възможностите за финансиране.

„С нашия инструмент искаме да дадем тласък и да покажем на кметовете на малки общности потенциала, който възобновяемите енергийни източници предлагат на техните градове“, обяснява Рублак. Изследователите от Fraunhofer IOSB-AST използваха стандартни профили на натоварване за домакинствата и данни от времеви редове за възобновяеми енергийни източници, предоставени от Германската метеорологична служба (DWD) – в този случай данни от метеорологичната станция в Тюрингия близо до Ерфурт-Ваймар – като основа за инструмента. Необходимите данни за общините с по-малко от 10 000 жители в Тюрингия вече са съхранени в системата. Инструментът обаче може да се използва и в други германски провинции със съответните данни.

Преодоляване на бариерите за навлизане

Този оптимизационен модел ще бъде интегриран като модул в онлайн софтуера на съвместния проект TRAIL. Конкретната цел на съвместния проект „Трансформация в селските райони (TRAIL)“ е да предостави лесен за използване инструмент, който мотивира голям брой по-малки общини да се ангажират интензивно с въпросите за ефективното енергоснабдяване. По-специално, проектът има за цел да преодолее първоначалните бариери за навлизане, които са ограничени по отношение на персонал и финансови ресурси. Ще бъде разработен онлайн софтуерен инструмент, който, базиран предимно на публично достъпни ГИС данни, данни от преброявания и други съществуващи бази данни, ще генерира първоначални данни за потреблението на електроенергия и топлина в общините и ще предлага препоръки за по-нататъшни действия.

© Fraunhofer IOSB-AST/Мартин Кеслер

Иновативният онлайн инструмент TRAILstarter дава възможност на участващите общини да разработят мерки за своя регионален енергиен преход: www.trail-energie.de

© Fraunhofer IOSB-AST/Мартин Кеслер

Слънчева енергия, геотермална енергия или фотоволтаици – коя форма на енергийно снабдяване е най-подходяща за общността? Представителите на по-малките общности са изправени пред огромно количество информация, което в много случаи увеличава съществуващата несигурност. Иновативен онлайн инструмент от Fraunhofer сега хвърля светлина върху тази джунгла и определя оптималния енергиен микс за всеки отделен човек, включително възможностите за финансиране.

© Open Data Thüringen | virtualcitySYSTEMS GmbH | Оформление: Daniel Cebulla (JENA-GEOS®-Ingenieurbüro GmbH)

Визуализирано търсене на топлина на общността Ноймарк (486 жители) в мрежа 100 x 100 м. Тъмните цветове показват високо търсене на топлина. Резултатите са оценени въз основа на конструкциите на сградата.

Енергийният обрат е неизбежен. Представителите на малките общности обаче често се чудят как точно би могло да изглежда това за тях. Слънчева енергия, фотоволтаици или геотермална енергия? Какво има смисъл и до каква степен тези технологии могат да допринесат за енергийното снабдяване на общността? А евентуални субсидии?

Софтуерният инструмент анализира нуждите и възможностите

Тук влиза в действие инструмент от звеното „Приложни системни технологии AST“ към Института Фраунхофер за оптоника, системно инженерство и експлоатация на изображения IOSB, който изследователи са разработили в проекта „modTRAIL енергийни технологии и икономическо моделиране“. „С нашия софтуер кметовете на по-малки общности могат да се информират за техническите възможности в областта на трансформацията на енергийните системи и съответните субсидии – и тази информация е индивидуално съобразена с общността“, казва Лиан Рублак, учен във Фраунхофер IOBS-AST. „Топлинната и електрическата енергия не е задължително да се генерират сто процента от възобновяеми източници, но инструментът се фокусира върху енергиен микс от конвенционални и възобновяеми инсталации за производство на енергия.“.

Изследователите вече тестват инструмента в четири моделни общности в Тюрингия с по-малко от десет хиляди жители – по-точно в Кала, Вертер, Ноймарк и Грособарен. За вземащите решения в общините ситуацията е следната: първо въвеждат името на своята община и след това получават по-подробна информация за нуждите от електроенергия и топлина в своя град. След това въвеждат своите желания за бъдещото електроснабдяване и топлоснабдяване. На кои технологии биха искали да разчитат и кои биха предпочели да пропуснат? Има многобройни възможности за избор, като например слънчева и вятърна енергия, съхранение на електроенергия и топлина, кондензни котли на нефт и газ, въздушни термопомпи и геотермални термопомпи. Инструментът също така задава запитвания относно други фактори. Фокусът върху минимизиране на емисиите на CO2 ли е или по-скоро върху разходите за закупуване на енергията? В резултат на това кметовете или други вземащи решения лица получават информация за това как би могъл да изглежда енергиен и инсталационен микс, който отговаря на определените цели, например състоящ се от фотоволтаични системи, съхранение на електроенергия и топлина и комбинирани топло- и електрически централи. Информацията включва също разходите за монтаж и експлоатация, разходите за снабдяване с енергия, количеството емисии на CO2 и възможностите за субсидии.

„С нашия инструмент искаме да дадем тласък и да покажем на кметовете на малки общности потенциала, който възобновяемите енергийни източници предлагат за тяхната общност“, обяснява Рублак. Изследователите от Fraunhofer IOSB-AST използваха стандартни профили на натоварване за домакинствата, както и времеви серии за възобновяеми енергийни източници, съхранявани от Германската метеорологична служба – в този случай метеорологичната станция в Тюрингия близо до Ерфурт-Ваймар – като основни данни за инструмента. За общности с по-малко от 10 000 жители в Тюрингия необходимите данни вече са съхранени в системата. Инструментът обаче може да се използва и със съответните данни в други германски провинции.

Преодоляване на бариерите за навлизане

Този оптимизационен модел ще бъде интегриран като компонент (модул) в онлайн софтуера на съвместния проект TRAIL. Конкретната цел на съвместния проект „Трансформация в селските райони (TRAIL)“ е наличието на лесен за използване инструмент, който помага да се мотивират голям брой по-малки общности да се занимават интензивно с въпросите на ефективното енергоснабдяване. По-специално, проектът има за цел да преодолее бариерите за навлизане, които се виждат в ограничените човешки и финансови ресурси. Ще бъде разработен онлайн софтуерен инструмент, който използва предимно публично достъпни ГИС данни, данни от преброявания и други съществуващи бази данни, за да генерира първоначални отчети за потреблението на електроенергия и топлина в общините и да предлага препоръки за по-нататъшни действия.

© Fraunhofer IOSB-AST/Мартин Кеслер

Използвайки иновативния онлайн инструмент TRAILstarter, участващите общини могат да разработят мерки за трансформация на регионалната си енергийна система: www.trail-energie.de